MYKOLOGI: HISTORIE, HVAD DEN STUDERER OG GRENE - BIOLOGI - 2025

Den Mykologi er den disciplin ansvarlig for studiet af svampe i forskellige aspekter. Disse organismer har været af stor betydning for mennesker siden forhistorisk tid. Begyndelsen går tilbage til det antikke Grækenland, da svampe blev klassificeret som planter. Senere i løbet af det 18. og 19. århundrede blev grundlaget for denne disciplin lagt.

Den italienske Pier Antonio Micheli (1679-1737) betragtes som grundlæggeren af ​​moderne mykologi. Denne forfatter beviste betydningen af ​​reproduktive strukturer i klassificeringen af ​​svampe.

Senere foreslog svensken Elias Fries (1794-1878) baserne i nomenklaturen for svampe, der i øjeblikket er brugt. Efterfølgende er mykologi blevet plejet af discipliner såsom mikroskopi, molekylær genetik og genomik.

Mykologi har flere grene, blandt hvilke taksonomi og fylogeni skiller sig ud, samt biokemi og cellebiologi. Området medicinsk, industriel, landbrugsmykologi og fytopatologi behandles også.

Nyere forskning i systematik inkluderer brugen af ​​genomik til at generere information om slektskab for nogle grupper. På det industrielle område har undersøgelser fokuseret på produktion af biobrændstoffer fra svampeaktivitet.

Historie

Forhistoriske civilisationer

Siden den paleolitiske er der arkæologiske henvisninger til brugen af ​​svampe. Det anses for, at nogle spiselige svampe blev høstet for at blive konsumeret til madformål. Ligeledes er der fundet malerier, hvor svampe er repræsenteret.

I Afrika er der fundet bevis for brug af hallucinogene svampe fra civilisationer, der beboede Sahara-ørkenen. Også i Europa er der registreringer af brugen af ​​arten Fomes fomento som en del af det bindemiddel, der bruges til at tænde ild.

Der er registreringer af brugen af ​​svampe i maya-kulturer i Mexico og Guatemala. Forskellige svampe med hallucinogene egenskaber blev anvendt i magisk-religiøse ritualer i disse kulturer.

Det gamle Rom og Grækenland

I det kejserlige Rom var spiselige svampe meget værdsatte og betragtes som kongelig mad. De blev også brugt som gift til at myrde vigtige mennesker. Nogle af symptombeskrivelserne af disse dødsfald antyder, at de var forårsaget af arten Amanita phalloides.

Grundlaget for mykologi begynder dog at slå sig sammen med de store naturister i det antikke Grækenland. Den første henvisning til dens dyrkning findes i værket af den græske Athenæus i Alexandria (2.-3. århundrede f.Kr.).

Den første til at definere svampe var filosofen Theophrastus (372-288 f.Kr.), som angav, at de var "ufuldkomne planter, uden rødder, blade, blomster eller frugter." Theophrastus beskrev fire typer svampe, der stadig grupperes i forskellige familier i dag.

Et andet bidrag til mykologi ydes af Dioscorides i sit arbejde "Della Materia Medica", hvor han beskriver de toksiske egenskaber ved nogle svampe. Ligeledes er han den første, der beskriver agariske svampe (svampetype), der var vidt brugt til medicinske formål.

Claudius Galen (græsk læge) klassificerede svampe i tre forskellige grupper: "bolités" (sandsynligvis den nuværende Amanita caesaera), "porcini", der ligger i slægten Boletus og "Mykés". Galen indikerede, at de to første grupper var spiselige, og de sidste var giftige og meget farlige.

Til sidst henviser Plinius den Ældste i sit værk "Historis naturalis" til det faktum, at "boletus" let blev forvekslet med andre giftige svampe. Forfatteren mente, at hvis disse svampe voksede i områder med giftige stoffer, kunne de absorbere dem.

Middelalder og renæssance

I middelalderen havde mykologien ikke store fremskridt, da naturforskere kun fulgte værkerne fra Dioscorides og Plinius. På dette tidspunkt i Europa var der alvorlige problemer i dyrkningen af ​​rug på grund af angrebet af ergot (Claviceps purpurea).

Senere under renæssancen gav nogle forskere beskedne bidrag til disciplinen. Blandt disse har vi Andrea Mattioli, der støttede Plinios falske tilgang til giftig "porcini".

Den berømte botaniker Andrea Caesalpinio foreslog en klassificering af svampe baseret hovedsageligt på nogle morfologiske egenskaber og forskellige anvendelser af de forskellige arter.

Århundrede XVIII

John Ray, en engelsk botaniker, separerede svampene i tre grupper i henhold til deres vækstvaner (epigeal og underjordisk) og morfologiske egenskaber. For hans del delte Joseph Tournefort (fransk) dem i syv grupper i henhold til deres morfologi.

Pier Antonio Micheli. Kilde: Ukendt, udefineret. Wikimedia Commons

Grundlæggeren af ​​moderne mykologi betragtes som den italienske Pier Antonio Micheli. Han er forfatter til flere opdagelser, der betragtes som grundlæggende i studiet af svampe.

Han var den første, der viste, at reproduktion sker gennem sporer og ikke ved spontan generation, som man troede hidtil.

Klassificeringssystemet for svampe foreslået af Micheli etablerer fire klasser på basis af reproduktive strukturer. Dette betragtes som en kunstig klassificering, da den bruger variabler i samme gruppe, f.eks. Farve.

Da schweiziske Carolus Linné foreslog den binomiale nomenklatur i sit arbejde "Systema Naturae" (1735), ændrede han måden at navngive arten på. Linné gav ikke store bidrag til mykologi, men hans system lagde grundlaget for andre forskere.

XIX århundrede

I løbet af dette århundrede blev mykologi fuldt ud anerkendt som en uafhængig disciplin fra botanik, hovedsageligt på grund af anvendelsen af ​​de principper, der blev oprettet af Micheli til undersøgelse af svampe.

En af de mest berømte mykologer i denne tid er Christian Persoon. Hans arbejde var baseret på analysen af ​​reproduktive strukturer, hvor hans hovedværk var "Synopsis Methodica Fungorum" (1801).

Denne forfatter separerede svampene i klasserne “angiocarpus” (sporer, der modnes inde i frugtlegemet) og “gymnocarpus” (sporer, der modnes uden for frugtlegemet). Han beskrev mere end to tusinde arter inden for disse to store grupper.

Elias Fries (svensk) betragtes som en anden af ​​de store mycologer i historien. Denne forfatter udgav mere end 26 videnskabelige værker, betragtet som grundlaget for moderne mykologi.

Hans hovedværk er "Systema mycologicum" (1821), hvor han foreslår en klassificering baseret på filogenbegrebet. Navnene, der blev foreslået af denne forfatter, blev accepteret som grundlag for den mykologiske nomenklatur på Den Internationale Botaniske Kongres i Bruxelles (1910).

20. og 21. århundrede

Mykologien gjorde store fremskridt, når nye teknologier muliggjorde en mere nøjagtig identifikation af svampe. Fysiologiske og biokemiske metoder, herunder vækst- og næringsudnyttelsesprøver, begyndte at blive brugt i begyndelsen af ​​det 20. århundrede.

De sekundære metabolitter produceret af svampe begyndte også at blive identificeret, og deres anvendelighed i fødevare- og farmaceutiske industrier blev påvist.

Senere, i 90'erne af det 20. århundrede, opstod der udvikling af molekylære teknikker, som gjorde det muligt at studere fylogenetiske forhold inden for svampe og studere deres genetiske sammensætning.

Endelig allerede i det XXI århundrede har området genomik (undersøgelse af genetisk indhold) udviklet sig. Disse teknikker har gjort det muligt at sekvensere hele genomet af forskellige svampearter.

Baseret på genomisk forskning er der opnået den nøjagtige identifikation af forskellige grupper, der ikke kunne differentieres med klassiske teknikker. Ligeledes er mulighederne for at bruge disse organismer inden for forskellige områder, såsom biobrændstofproduktion og medicin, blevet forbedret.

Hvad studerer mykologi? Studieområde

Undersøgelse af svampe. Kilde: AJC1 fra UK, via Wikimedia Commons

Mykologi er den disciplin, der er ansvarlig for studiet af svampe - Fungi Kingdom - og alle aspekter der er relateret til dem.

Inden for mykologi overvejes studiet af svampers strukturelle karakteristika, livscyklusser og fysiologiske opførsel. Ligeledes behandles viden om evolutionære processer og betydningen af ​​disse organismer i økosystemer.

Svampes mangfoldighed. Kilde: Sasata, fra Wikimedia Commons

På grund af svampens betydning for landbruget har mykologi udviklet et studieretning til symbiotiske grupper. Svampene, der danner mycorrhizae (symbiose mellem svampe og rødder), optimerer planternes brug af næringsstoffer.

Et andet af de mest interessante aspekter er det, der refererer til patogene svampe. I denne forstand adresserer mykologi undersøgelsen af ​​parasitære svampe hos planter og dyr.

Grene

Mykologi behandler forskellige studieretninger. Dette har ført til, at forskere har specialiseret sig i de forskellige grene, blandt disse er:

Taksonomi og fylogeni

Denne gren beskæftiger sig med identifikation og klassificering af svampe samt studiet af forholdet mellem dem og med andre organismer. Der er etableret forskellige klassificeringssystemer baseret på morfologiske, reproduktive og fysiologiske egenskaber, blandt andre aspekter.

Med udviklingen af ​​molekylære teknikker er phylogenies blevet udviklet for Fungi Kingdom. Ligeledes har det været muligt at etablere relationer inden for hver af de store svampegrupper.

Undersøgelsen af ​​den geografiske og økologiske fordeling af de forskellige arter tages også med i betragtning. Forskning i svampenes mangfoldighed og bevarelsesstatus i forskellige regioner er af stor interesse.

Et andet vigtigt aspekt i denne gren er undersøgelsen af ​​de økologiske forhold mellem svampe, der adresserer de symbiotiske forhold til andre organismer, samt den økologiske opførsel hos de mange parasitgrupper.

Biokemi, cellebiologi og fysiologi

Denne gren studerer den kemiske sammensætning og cellestruktur af svampe gennem mikroskopiteknikker, både optiske og elektroniske, for at studere biologien i celler.

Forskning inden for genetik giver mulighed for en bedre forståelse af reproduktionsmekanismerne. Det er også muligt at opnå kulturmedier, der er egnede til udvikling af stammer under forskellige betingelser.

Inden for fysiologi studeres svampes forhold til deres miljø og ernæringsformer. Ligeledes beskæftiger det sig med bevægelse af opløste stoffer og vand samt tropismer, taktismer og andre mekanismer.

Bioteknologi og industriel mykologi

Det fokuserer på forskning på anvendeligheden af ​​svampe i forskellige menneskelige aktiviteter, såsom brugen af ​​gær i gæringsprocesser eller opnåelse af medicin.

Fysiologiske faktorer af forskellige arter håndteres til manipulation af kulbrinter, proteinsyntese og vitaminer. Alle de metaboliske aspekter af svampe manipuleres for at få produkter, der kan bruges af mennesker.

Medicinsk mykologi

Den omhandler undersøgelsen af ​​svampesygdomme hos både dyr og mennesker.

Svampeinfektioner påvirker mange mennesker over hele verden, og i nogle tilfælde kan de være meget alvorlige. På dette felt studeres aspekter som patogenens opførsel, dets livscyklus og værtenes respons.

Der forskes på måder at smitte og symptomer på svampesygdomme på. Immunrespons studeres også, og mulige behandlinger foreslås.

Landbrugsmykologi

Landbrugsmykologi omhandler undersøgelsen af ​​nyttige svampe i landbruget. Disse organismer er en del af jordbiotaen, der er vigtig for udviklingen af ​​planter.

Der er et helt forskningsfelt inden for dannelse af mykorrhizal (forening af rødder og svampe). Denne symbiose er af stor betydning for vedligeholdelse af planter naturligt. Ligeledes bruges de i vid udstrækning i landbruget til at reducere brugen af ​​gødning.

Phytopathology

Fytopatologi er en af ​​de mest udviklede grene inden for mykologi. Det undersøger sygdomme forårsaget af svampe i planter.

En høj procentdel af svampe er parasitter af planter, og de fleste er årsagen til vigtige sygdomme. Disse svampesygdomme er ansvarlige for store tab i landbruget.

Druer inficeret med Botrytis cinerea. Kilde: John Yesberg, fra Wikimedia Commons

På dette felt undersøges patogenerne, der forårsager sygdomme, samt symptomerne, der forekommer i planten. På den anden side foreslås behandlinger og behandlingsplaner for at undgå stor skade fra angreb af disse svampe.

Berømte mykologer

De vigtigste mykologer, der har bidraget med store bidrag til denne gren, har været:

• Alejandro Posadas, der i 1981 opdagede en svamp kaldet Coccidioides immitis.
• I 1986 mødte Guillermo Seeber den svamp, der i dag er bedre kendt under navnet Rhinosporidium seeberi.
• Den brasilianske Adolpho Lutz rapporterede svampen kendt som Paracoccidioides brasiliensis, som var hjemmehørende i mange systemiske mykoser i regionen Brasilien. Dette skete i 1908.
• På den anden side i Venezuela skred fremskridt inden for mykologi fra år 1909. Takket være en opdagelse fra R. Pino Pou begyndte der at blive bygget et specialiseret laboratorium for mykologi.

Seneste forskningseksempel

I de senere år har mykologiforskningen hovedsageligt fokuseret på området genomik og opnåelse af industrielle produkter.

I grenen af ​​fylogenetiske undersøgelser har genomik gjort det muligt at etablere mere præcise sammenhænge i svampe, der danner arbuskulære mycorrhizae. Denne gruppe kan ikke vokse i kulturmedier, så det er ikke let at få DNA-prøver.

I løbet af 2013 var det muligt at sekvensere genomet af arten Rhizophagus irregularis (Glomeromycotina). Med disse data var det i 2016 muligt at bestemme slægtskabsrelationer mellem denne art og andre svampe.

Potentialet for forskellige svampe i produktionen af ​​biobrændstoffer undersøges i øjeblikket. I 2017 blev anaerobe svampe af slægten Pecoramyces brugt til at behandle majsrester og producere sukkerarter og biobrændstoffer.

Forskerne formåede at manipulere svampens opførsel ved at gøre variationer i kulturmediet. Med dette opnåede de en høj produktion af ethanol ved svampens fermenteringsprocesser.

Referencer

1. Gow N og MG Netea (2016) Medicinsk mykologi og svampimmunologi: nye forskningsperspektiver, der tager fat på en stor verdenssundhedsudfordring. Phil. Trans. R. Soc. 371: 1-10.
2. Grigoriev I, Cullen D, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubicek, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang og SE Baker (2011) Tanke på fremtiden med svampegenomik. Mycology 2: 192-209
3. Herrera, T (1994) Perspektiver på forskning i mykologi. Bol. Soc. Bot. Mexico 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini og G Visentin (2013) Historien om italiam mykologi og første bidrag til den rigtige nomenklatur af svampe. ISPRA (Institut for Miljøbeskyttelse og Forskning) Roma, Italien. 101 s.
5. Zhang N, J Luo og D Bhattacharya (2017) Fremskridt inden for svampefylogenomik og deres indflydelse på svampesystematik I: Townsend J og ZWang (red.) Svampefylogenetik og phylogenomics 309-328.